WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |

В период 1975-1980 гг. многие преподаватели и сотрудники кафедры «ТМиМ» разрабатывали перспективные направления:

- «Влияние малоцикловой коррозионной усталости сварных соединений на работоспособность нефтепроводов» (М. А. Худяков);

- «Исследование и повышение коррозионно-механической прочности гибких металлических трубопроводов» (С. Н. Давыдов);

- “Исследование и причины хлористоводородной коррозии оборудования первичной переработки нефти и совершенствование метода защелачивания” (Л. Н.

Хлесткина);

- «Исследование напряженного состояния сварных тройниковых соединений трубопроводов» (С. К. Малаев);

- «Влияние технологической наследственности на коррозионные и прочностные характеристики гибких металлических рукавов» (Е. В. Будилова).

Под руководством Э. М. Гутмана на кафедре «ТМиМ» сформировалась научная школа, давшая значительный импульс дальнейшим исследованиям в области механохимии металлов и коррозионно-механической стойкости напряженного металлического оборудования в агрессивных средах.

По инициативе профессора Э. М. Гутмана и доцента И. Г. Абдуллина в УНИ началась планомерная работа по организации новой специальности для подготовки инженерных кадров по защите от коррозии оборудования нефтегазопромышленного комплекса. В 1981 г. в УНИ на кафедре «ТКМ» при нефтемеханическом факультете была открыта специальность 0584 «Химическое сопротивление материалов и защита от коррозии», которая на тот момент являлась единственной в стране, где осуществлялась подготовка инженеров-механиков, занимающихся вопросами борьбы с коррозией промысловых и магистральных нефтегазопроводов, резервуарных парков для хранения нефи и нефтепродуктов, защиты от коррозии химического и нефтеперерабатывающего оборудования. В том же году в институте была открыта специализация 17.05.06 «Техника антикоррозионной защиты оборудования и сооружений» для целенаправленной подготовки специалистов в области защиты металлического оборудования от коррозии и коррозионно-механических разрушений.

В период 1975-1980 гг. на кафедре «ТМиМ» все научно-исследовательские работы проводились по хоздоговорным и госбюджетным тематикам, объединенным одной комплексной темой: «Исследование и повышение коррозионномеханической прочности и долговечности металлических конструкций и деталей машин». В 1980 г. заведующим кафедрой был назначен доцент И. Г. Абдуллин, работающий в ее составе с 1974 г., который и руководит ею по настоящее время.

С 1980 г. начали свое развитие научные исследования по диагностике коррозионного состояния нефтегазопроводов, причин и способов предотвращения их коррозионного растрескивания, а также повышения коррозионномеханической стойкости нефтегазового и нефтехимического оборудования. Между кафедрой «ТКМ» и лабораторией коррозионно-стойких материалов ВНИИГАЗа, руководимой заместителем директора этого института профессором Э. М. Гутманом, началось многолетнее научно-техническое сотрудничество в рамках хоздоговорных работ по отраслевым тематикам Министерства газовой промышленности СССР. Объектом исследований стал металл технологического оборудования, газопроводов и запорно-регулирующей арматуры, испытывающих воздействие сероводородных и карбонатных коррозионных сред. В восьмидесятые годы кафедра по заказу Мингазпрома СССР выполняла большой объем исследований, направленных на диагностику коррозионного состояния газопроводов и выявление причин их аварийных отказов. Последовательное решение возникавших на этом пути проблем способствовало формированию на кафедре нового научного направления: диагностика коррозионного карбонатного растрескивания газопроводов, исследование его механизма и методов предотвращения. Вторым основным направлением научно-исследовательских работ являлось изучение механизма внутренней коррозии газонефтепроводов в сероводородсодержащих минерализованных средах. Проводились также исследования коррозии нефтепромыслового оборудования в неингибированных и ингибированных средах, содержащих двуокись углерода, а также влияния режимов и условий сварки на качество и надежность сварных соединений нефтепроводов. Одним из существенных направлений научно-исследовательской работы кафедры являлось проведение арбитражных и экспертных исследований причин отказов оборудования нефтегазового комплекса и других отраслей промышленности.

С 1987 г. на базе кафедры «ТКМ» под научно-методическим руководством И. Г. Абдуллина была организована и успешно работала постоянно действующая школа-семинар ИТР Мингазпрома, участвующая в расследовании причин отказа магистральных газопроводов.

И. Г. Абдуллин руководит научным направлением, связанным с теорией и практикой обеспечения коррозионной стойкости и коррозионно-механической прочности, надежности и долговечности нефтегазотранспортных трубопроводных систем и др. объектов нефтегазовой, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, а также машиностроительной отраслей промышленности. И. Г. Абдуллин осуществлял научное руководство по подготовке в 1981-2004 гг. свыше пятидесяти арбитражных и экспертных заключений причин отказов магистральных нефте- и газопроводов и др. оборудования ТЭК России; с 1980 г. возглавляет работы по выявлению природы и предотвращению особо опасных для магистральных нефтегазопроводов явлений, связанных с коррозионной усталостью и коррозионным растрескиванием (стресс-коррозия) металла труб. В 1989 г. И. Г. Абдуллин защитил докторскую диссертацию, посвященную актуальной проблеме повышения долговечности напряженных нефтегазовых трубопроводов в условиях воздействия грунтовых и транспортируемых активных сред, в 1990 г. ему было присвоено ученое звание профессора по кафедре «МЗК». За последние годы, в соответствии с планом Минвуза РФ, были изданы двенадцать учебных пособий, сборник задач для проведения практических занятий по курсу «Теория химического сопротивления материалов», учебник «Противокоррозионная защита трубопроводов и резервуаров», конспект лекций по курсу «Коррозия и защита нефтегазового и нефтегазопромыслового оборудования», монография «Коррозионно-механическая стойкость нефтегазовых трубопроводных систем. Диагностика и прогнозирование долговечности» и др.

В круг научных интересов кафедры «МЗК» входят проблемы комплексного исследования физико-механических и электрохимических свойств металла различного оборудования, подвергающегося одновременному воздействию специфических окружающих сред и механических напряжений (коррозионное растрескивание, коррозионная усталость, другие специфические виды коррозионномеханического и других воздействий) с целью определения долговечности металлоконструкций, их диагностики, прогнозирования и установления причин отказов и разработка методов и средств их предотвращения. Разработки кафедры, имеющие практическую направленность защищены авторскими свидетельствами СССР, международными патентами и патентами России и входят составной частью в ряд отраслевых и руководящих документов и инструкций РАО «Газпром» и Минтопэнерго. В настоящее время на кафедре «МЗК» научноисследовательские работы проводятся по 14-ти основным направлениям (табл. 6).

Таблица Направления научно-исследовательской работы кафедры «МЗК» № Направление деятельности 1 Анализ комплекса физико-механических свойств (испытание на растяжение, ударный изгиб, макро- и микротвердость и др.) металла, эксплуатируемого в неблагоприятных условиях (одновременно воздействие коррозии и механических напряжений, радиации и др.) 2 Определение причин отказов металлического оборудования, эксплуатируемого в неблагоприятных условиях 3 Рентгеноструктурный, рентгенофазовый анализы металла эксплуатируемого и отказавшего оборудования 4 Проведение электрохимических и коррозионных исследований металла в условиях, моделирующих эксплуатационные 5 Определение остаточного ресурса оборудования, эксплуатируемого в неблагоприятных условиях 6 Диагностика и прогнозирование времени наработки до отказа металлического оборудования в условиях коррозионного воздействия окружающих и эксплуатационных сред 7 Проведение усталостных и коррозионно-усталостных испытаний различных металлов и сплавов 8 Разработка конструкций анодных заземлителей и методов расчета защиты от коррозии густо разветвленных сетей подземных трубопроводов 9 Разработка и практическая реализация способов ремонта стеклоэмалированного оборудования химических предприятий с целью увеличения межремонтного пробега 10 Разработка технологии противокоррозионной защиты химической аппаратуры комбинированными покрытиями с использованием дубль-материала «фторопласт Ф-2М – стеклотрикотаж» и практическое исполнение на предприятиях заказчика 11 Разработка рецептур композиций для ремонта стеклопластиковых конструкций и выполнение работ на предприятиях заказчика 12 Разработка технологии термомагнитной обработки материалов 13 Проектирование и изготовление установок дренажной защиты 14 Разработка и исследование защитных свойств новых ингибиторов стресс-коррозии на основе нефтехимических соединений В этой главе реферируемой работы дается анализ результатов исследований по защите от коррозии, выполненных рядом сотрудников. Особо опасным видом коррозии является коррозия металлов в напряженном (деформированном) состоянии, поскольку механическое воздействие локализует и стимулирует развитие коррозионного растворения, скорость которого может возрастать в десятки тысяч раз (механохимические явления). Э. М. Гутман в своей докторской работе «Механохимические явления в связи с защитой от коррозии деформируемого стального оборудования» проводит теоретические и экспериментальные исследования механохимических явлений на металлах, испытывающих одновременное воздействие механической деформации и активной жидкой среды. В итоге проведенного исследования было введено и обосновано понятие механохимической (механоэлектрохимической) активности тела, позволившее дать общее термодинамическое описание механохимического поведения твердого тела. Были получены кинетические уравнения механохимического эффекта при гидростатическом нагружении. Была выдвинута концепция «внутреннего» двойного слоя, позволившая рассчитать деформационное изменение работы выхода электрона и поверхностного заряда металла. Найденную зависимость предложено использовать в качестве основы экспрессного метода оценки склонности сплавов к коррозионному разрушению. Аналитически был изучен коррозионный процесс в коррозионно-механической трещине и показано наличие «предельной глубины» электрохимической защиты, а также возможность электрохимической защиты в условиях диффузионного контроля катодного процесса.

Одной из задач работы В. А. Лялина «Исследование и совершенствование химико-технологических методов снижения интенсивности коррозии оборудования установок АВТ и термического крекинга» явилось исследование влияние HCl на скорость коррозии нефтеперегонного оборудования. Лабораторные исследования показали, что контроль коррозионного процесса варьируется в зависимости от содержания хлоридов и рН в дренажной воде. В результате было получено уравнение зависимости скорости коррозии от содержания хлоридов:

lg K (мм/год) = - 2,28 + 1,34 lg СNaCl с коэффициентом корреляции 0,880.

Данные электрохимических и гравиметрических исследований позволили сделать вывод, что изменением концентрации хлоридов в потоке (за счет дозировки щелочных реагентов в нефть) можно контролировать скорость низкотемпературной коррозии.

В диссертационной работе А. С. Мацкевич «Повышение работоспособности сварных соединений трубопроводов в высокоминерализованной среде» была поставлена задача повышения работоспособности сварных соединений путем улучшения физико-механических и электрохимических свойств металла сварного соединения в рамках малоуглеродных трубных сталей. Была установлена корреляция между электрохимической гетерогенностью сварных соединений и их физико-химическим состоянием. При этом показана возможность в сварных соединениях локальных разрушений, обусловленных неоднородным напряженным состоянием участков, скорость коррозии которых может превышать скорость общей коррозии на 1,5 – 2 порядка. При уменьшении погонной энергии как за счет скорости сварки (кривая q/V=f(V)), так и за счет сварочного тока (кривая q/V=f(J)), электрохимическая гетерогенность уменьшается. Изменение напряжения на дуге (q/V=f(U)) приводит к обратному эффекту (рис. 1).

Рис. 1. Влияние параметров режима сварки на электрохимическую гетерогенность. J – сила сварочного тока, U – напряжение на дуге, V – скорость сварки Целью работы М. В. Худякова «Влияние малоцикловой коррозионной усталости сварных соединений на работоспособность нефтепроводов» явилось исследование причин преждевременных разрушений электросварных труб на основе учета реальных условий эксплуатации нефтепроводов (малоциклового нагружения и коррозионной среды) и разработка рекомендаций, направленных на повышение работоспособности линейной части нефтепроводов. В результате, впервые было установлено явление малоцикловой коррозионной усталости нефтепроводов, связанное с реальными условиями их эксплуатации, которые выражаются в колебаниях давления нефти, температуры, и различных силовых воздействий при одновременном действии коррозионно-активных сред6. Получена расчетная зависимость величины электродного потенциала от величины сварного тока и скорости сварки. Разработан статистическо-вероятностный подход к определению количественных норм на допустимую величину концентрации напряжений в металле труб магистральных нефтепроводов с учетом реальных условий эксплуатации. Впервые макро- и микрофрактографией в зоне очага разрушения нефтепровода были обнаружены участки с различным характером излома – зарождения и продвижения поражений по усталостной трещине и механического разрыва, описаны механизмы коррозионно-усталостных разрушений нефтепроводов. В результате проведенных исследований внесены предложения в руководящий документ ИНП «Правила технической эксплуатации магистраль далее по тексту – КАС.

ных нефтепроводов» РД 39-30-114-78. Методика исследований использовалась в научно-исследовательских работах ВНИТИ для оценки влияния технологических факторов на циклическую прочность. Разработан и внедрен в ПО «Башнефть» стандарт предприятия СТП 03-35-78 «Ручная дуговая сварка промысловых нефтепроводов».

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»